4.1. Influence of lubricating oil t

4.1. Influence of lubricating oil temperature on the compressor performance

As already discussed, the lubricating oil temperature appears to have a strong impact on the turbocharger performance. Mechanical power losses depend on oil viscosity, which is directly linked to oil temperature. Furthermore, heat exchange increases for high oil temperature and low rotational speeds.

Experiments show little difference in mechanical power given to the compressor shaft by the turbine, except for low rotational speeds (Fig. 4a). In Fig. 4b, it can be clearly seen that when the oil temperature is increased, the mechanical power provided by the torquemeter drops, with a difference of about 40% between the two extreme situations (20 °C and 80 °C). Although this difference between the two situations persists, when the speed increases the difference narrows and at 110,000 rpm it can be neglected.
For a given rotational speed and constant lubricating oil pressure, the oil temperature, as expected, had a negligible influence on the pressure ratio (Fig. 5). However, it influences isentropic efficiency, especially at low rotational speeds (Fig. 6). This is due to the non-adiabaticity of the compressor, as explained below.
Influence of lubricating oil pressure on the compressor performances

Generally, turbochargers are tested with a constant feeding oil pressure. However, during experimentation, an effect of oil pressure was clearly noticed. When the inlet oil pressure was changed, a variation in the turbocharger speed was observed, although the valves controlling the air flow rate of the compressor and the turbine were maintained in a fixed position. For instance, when the oil inlet pressure was decreased from 4 to 1 bar (points 1–7 in Fig. 7) and then increased back to 4 bar (points 7–10 in Fig. 7), a change in turbocharger speed from 55,000 to 32,000 rpm was observed, albeit with some discontinuities and hysteresis. This change of speed has an effect on the pressure ratio and air flow rate, as indicated in Fig. 8.
The variation in mechanical power, for an oil pressure change from 2 to 4 bar, is approximately 5% at 70,000 rpm and 3% at 110,000 rpm. Nevertheless it must not be neglected at low speed. A difference of 24% is obtained at 30,000 rpm, which could explain the speed variation in Fig. 7, also noticed on other turbochargers.

The effect of oil pressure on mechanical power is quite unexpected, as for a given rotational speed, mechanical power losses depend primarily on oil viscosity, which is linked to temperature only and not to pressure. However, an explanation for this phenomenon was put forward in a recent numerical study [9]: while the oil pressure has no effect on viscosity, it does have an effect on oil flow. When the pressure increases, the oil flow also increases, leading to a better cooling of the journal bearings. Oil temperature within the inner clearance of journal bearings thereby decreases, viscosity increases and mechanical power losses also increase, entailing an increase in mechanical power.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

4.1. อิทธิพลของการหล่อลื่นอุณหภูมิน้ำมันในประสิทธิภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์เป็นแล้ว discussed อุณหภูมิน้ำมันหล่อลื่นแล้วจะ มีผลต่อการแข็งแรงประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โบ สูญเสียพลังงานกลขึ้นอยู่กับความหนืดของน้ำมัน ซึ่งจะเชื่อมโยงโดยตรงกับอุณหภูมิน้ำมัน นอกจากนี้ แลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้นอุณหภูมิน้ำมันสูงและความเร็วในการหมุนต่ำทดลองแสดงความแตกต่างเล็กน้อยในพลังงานกลให้เพลาปั๊มลม โดยใช้กังหัน ยกเว้นสำหรับความเร็วในการหมุนต่ำ (Fig. 4a) ใน Fig. 4b จะชัดเจนเห็นได้ว่า เมื่อเพิ่มอุณหภูมิน้ำมัน พลังงานกลโดย torquemeter ลดลง มีผลประมาณ 40% สถานการณ์มากสอง (20 ° C และ 80 ° C) แม้ว่าความแตกต่างระหว่างสองสถานการณ์นี้ยังคงมีอยู่ เมื่อ narrows แตกต่างเพิ่มความเร็ว และการที่ 110000 rpm มันสามารถถูกที่ไม่มีกิจกรรมความเร็วในการหมุนที่กำหนดและค่าคงที่แรงดันน้ำมันหล่อลื่น น้ำมันอุณหภูมิ ตาม ได้อิทธิพลระยะบนอัตราส่วนความดัน (Fig. 5) อย่างไรก็ตาม มันมีผลต่อประสิทธิภาพ isentropic โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วในการหมุนต่ำ (Fig. 6) นี่คือเนื่องจากที่ไม่ใช่-adiabaticity ของคอมเพรสเซอร์ ตามที่อธิบายไว้ด้านล่างอิทธิพลของความดันแสดงปั๊มน้ำมันหล่อลื่นทั่วไป turbochargers ถูกทดสอบ ด้วยค่าคงแรงดันน้ำมันให้อาหาร อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการทดลอง ผลของแรงดันน้ำมันได้อย่างชัดเจนสังเกตเห็น เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความดันทางเข้าของน้ำมัน การปรับเปลี่ยนความเร็วของเทอร์โบถูกสังเกต แม้ว่าวาล์วควบคุมอัตราการไหลอากาศคอมเพรสเซอร์และกังหันลมถูกเก็บในตำแหน่งที่คงที่ เช่น เมื่อความดันทางเข้าของน้ำมันลดลงจาก 4 แถบ 1 (คะแนน 1-7 ใน Fig. 7) แล้ว เพิ่มกลับไปที่ 4 บาร์ (คะแนน 7 – 10 ใน Fig. 7), การเปลี่ยนแปลงความเร็วของเทอร์โบจาก 55000 ถึง 32000 รอบต่อนาทีได้สังเกต แม้ว่ากับ discontinuities และสัมผัสบางอย่าง การเปลี่ยนแปลงความเร็วนี้มีผลกระทบความดันอัตราและอากาศอัตราการไหล ตามที่ระบุใน Fig. 8ประมาณ 5% จะปรับเปลี่ยนในเครื่องจักรกลพลังงาน การเปลี่ยนแปลงความดันมีน้ำมันจาก 2 แถบ 4, 70000 rpm และ 3% ที่ 110000 rpm อย่างไรก็ตาม จะต้องไม่ถูกที่ไม่มีกิจกรรมที่ความเร็วต่ำ ความแตกต่างของ 24% ได้รับที่ 30000 รอบต่อนาที ซึ่งสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงความเร็วใน Fig. 7 นอกจากนี้ยัง พบใน turbochargers อื่น ๆผลของแรงดันน้ำมันเครื่องจักรกลพลังงานคาดค่อนข้าง ส่วนความเร็วในการหมุนที่กำหนด การสูญเสียพลังงานกลอาศัยหลักความหนืดของน้ำมัน ซึ่งจะเชื่อมโยง กับอุณหภูมิเท่านั้น และไม่ ให้ความดัน อย่างไรก็ตาม อธิบายปรากฏการณ์นี้ย้ายไปข้างหน้าในการศึกษาตัวเลขล่าสุด [9]: ในขณะที่แรงดันน้ำมันไม่มีผลต่อความหนืด มันมีผลกระทบน้ำมันไหล เมื่อความดันเพิ่มขึ้น การไหลน้ำมันยังเพิ่มขึ้น นำความร้อนดีกว่าลูกปืนสมุดรายวัน ดังนั้นจึงลดอุณหภูมิน้ำมันในเคลียร์ภายในของตลับลูกปืนของสมุดรายวัน ความหนืดเพิ่มขึ้นและสูญเสียพลังงานกลยัง เพิ่ม มรดกเพิ่มขึ้นในพลังงานกล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

4.1 อิทธิพลของอุณหภูมิน้ำมันหล่อลื่นในประสิทธิภาพการทำงานของคอมเพรสเซอร์ตามที่กล่าวแล้วอุณหภูมิน้ำมันหล่อลื่นดูเหมือนจะมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ การสูญเสียพลังงานวิศวกรรมขึ้นอยู่กับความหนืดของน้ำมันซึ่งจะเชื่อมโยงโดยตรงกับอุณหภูมิของน้ำมัน นอกจากนี้การแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิน้ำมันที่สูงและความเร็วในการหมุนต่ำ. ทดลองแสดงให้เห็นความแตกต่างเล็ก ๆ น้อย ๆ ในการใช้พลังงานกลได้รับการเพลาคอมเพรสเซอร์โดยกังหันยกเว้นความเร็วรอบต่ำ (รูป. 4a) ในรูป 4b ก็สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเมื่ออุณหภูมิน้ำมันจะเพิ่มขึ้นพลังงานกลให้โดย torquemeter ลดลงโดยมีความแตกต่างกันประมาณ 40% ระหว่างสองสถานการณ์ที่รุนแรง (ที่ 20 ° C ถึง 80 ° C) แม้ว่าความแตกต่างระหว่างสองสถานการณ์นี้ยังคงอยู่เมื่อความเร็วเพิ่มความแตกต่างที่แคบและ 110,000 รอบต่อนาทีก็สามารถละเลย. สำหรับความเร็วในการหมุนที่กำหนดและความดันน้ำมันหล่อลื่นคงอุณหภูมิน้ำมันเป็นไปตามคาดมีอิทธิพลสำคัญในการดัน อัตราส่วน (รูปที่. 5) แต่ก็มีผลต่อประสิทธิภาพ isentropic โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วรอบต่ำ (รูปที่. 6) นี้เกิดจากการที่ไม่ได้ adiabaticity ของคอมเพรสเซอร์ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง. อิทธิพลของความดันน้ำมันหล่อลื่นในการแสดงคอมเพรสเซอร์โดยทั่วไป turbochargers จะถูกทดสอบด้วยแรงดันน้ำมันให้อาหารอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามในระหว่างการทดลองผลของความดันน้ำมันก็สังเกตเห็นได้อย่างชัดเจน เมื่อแรงดันน้ำมันที่ไหลเข้าที่มีการเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลงในความเร็วเทอร์โบที่ถูกตั้งข้อสังเกตถึงแม้ว่าวาล์วควบคุมอัตราการไหลของอากาศของคอมเพรสเซอร์และกังหันถูกเก็บรักษาอยู่ในตำแหน่งที่คงที่ ตัวอย่างเช่นเมื่อความดันขาเข้าน้ำมันลดลง 4-1 บาร์ (1-7 จุดในรูปที่. 7) ที่เพิ่มขึ้นและจากนั้นกลับไปที่ 4 บาร์ (7-10 จุดในรูปที่. 7) การเปลี่ยนแปลงในความเร็วเทอร์โบจาก 55,000 32,000 รอบต่อนาทีพบว่าแม้จะมีต่อเนื่องและ hysteresis การเปลี่ยนแปลงของความเร็วในการนี้มีผลกระทบต่ออัตราส่วนความดันและอัตราการไหลของอากาศตามที่ระบุไว้ในรูป 8. การเปลี่ยนแปลงในอำนาจกลสำหรับการเปลี่ยนแปลงแรงดันน้ำมัน 2-4 บาร์จะอยู่ที่ประมาณ 5% ที่ 70,000 รอบต่อนาทีและ 3% ที่ 110,000 รอบต่อนาที แต่จะต้องไม่ละเลยที่ความเร็วต่ำ ความแตกต่างของ 24% จะได้รับที่ 30,000 รอบต่อนาทีซึ่งสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงความเร็วในรูป 7 นอกจากนี้ยังสังเกตเห็น turbochargers อื่น ๆ . ผลของแรงดันน้ำมันพลังงานกลที่ไม่คาดคิดค่อนข้างเป็นสำหรับความเร็วในการหมุนได้รับการสูญเสียพลังงานกลขึ้นอยู่กับหลักในความหนืดของน้ำมันซึ่งจะเชื่อมโยงกับอุณหภูมิเท่านั้นและไม่ให้ความดัน แต่คำอธิบายสำหรับปรากฏการณ์นี้ถูกนำไปข้างหน้าในการศึกษาตัวเลขที่ผ่านมา [9]: การในขณะที่แรงดันน้ำมันไม่มีผลต่อความหนืดก็ไม่ได้มีผลกระทบต่อการไหลเวียนของน้ำมัน เมื่อเพิ่มความดัน, การไหลของน้ำมันยังเพิ่มขึ้นนำไปสู่การที่ดีขึ้นของการระบายความร้อนแบริ่งวารสาร อุณหภูมิน้ำมันที่อยู่ในการกวาดล้างภายในของแบริ่งวารสารจึงลดลงการเพิ่มขึ้นของความหนืดและการสูญเสียพลังงานกลยังเพิ่มขึ้นผูกพันเพิ่มขึ้นของพลังงานกล

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

4.1 . อิทธิพลของอุณหภูมิน้ำมันที่หล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ประสิทธิภาพ

ตามที่กล่าวแล้ว , น้ำมันหล่อลื่นอุณหภูมิดูเหมือนจะได้รับผลกระทบต่อการปฏิบัติงาน เทอร์โบ . การสูญเสียพลังงานกลขึ้นอยู่กับน้ำมันความหนืดซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับอุณหภูมิน้ำมัน นอกจากนี้ การแลกเปลี่ยนความร้อน เพิ่มอุณหภูมิน้ำมันสูง และความเร็วรอบหมุนต่ำ

การทดลองแสดงความแตกต่างเล็ก ๆน้อย ๆในพลังงานกลให้คอมเพรสเซอร์เพลาของกังหัน ยกเว้นความเร็วในการหมุนต่ำ ( ภาพที่ 4 ) ในรูปที่ 4B ก็สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น น้ำมัน , ไฟฟ้าเครื่องกลโดย torquemeter หยอด กับความแตกต่างของประมาณ 40 % ระหว่างสองสุดขั้วสถานการณ์ ( 20 ° C และ 80 ° C )แม้ว่าความแตกต่างระหว่างสองสถานการณ์ยังคงอยู่ เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น 110 , 000 รอบต่อนาทีและความแตกต่างแคบที่สามารถละเลย .
ให้ความเร็วรอบ และคงเป้นแรงดันน้ำมัน , อุณหภูมิ , น้ำมันอย่างที่คิด มี อิทธิพล โดยอัตราส่วนความดัน ( ภาพที่ 5 ) อย่างไรก็ตาม , มันมีผลต่อประสิทธิภาพไอเซนโทรปิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วรอบต่ำ ( ฟิค6 ) นี้เนื่องจากไม่ adiabaticity ของคอมเพรสเซอร์ , ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง .
อิทธิพลของความดันน้ำมันหล่อลื่นในการแสดง

โดยทั่วไปอัด เทอร์โบจะทดสอบกับค่าคงที่ให้อาหารน้ำมันดัน อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการทดลอง ผลของแรงดันน้ำมันถูกสังเกตเห็นได้อย่างชัดเจน . เมื่อท่อแรงดันน้ำมันเครื่องก็เปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงในความเร็วเทอร์โบชาร์จเจอร์พบว่าถึงแม้ว่าวาล์วควบคุมอัตราการไหลของอากาศของเครื่องกังหันถูกเก็บรักษาไว้ในตำแหน่งที่คงที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อน้ำมันความดันขาเข้าลดลงจาก 4 ไป 1 บาร์ ( จุดที่ 1 – 7 ในรูปที่ 7 ) จากนั้นเพิ่มกลับ 4 บาร์ ( คะแนน 7 – 10 ในรูปที่ 7 ) , การเปลี่ยนแปลงในความเร็วเทอร์โบจาก 55 , 000 000 รอบต่อนาทีพบว่าแม้ว่าบางต่อเนื่อง และแบบ .การเปลี่ยนแปลงของความเร็วมีผลต่ออัตราส่วนความดันและอัตราการไหลของอากาศ , ตามที่ระบุไว้ในรูปที่ 8 .
ความผันแปรในเครื่องกลไฟฟ้ามีแรงดันน้ำมันเปลี่ยนจาก 2 เป็น 4 แถบ มีประมาณ 5% ที่ 70 , 000 รอบต่อนาทีและ 3% ที่ 110 , 000 รอบต่อนาที แต่จะต้องไม่ถูกละเลย ที่ความเร็วต่ำ ความแตกต่างของ 24 % ที่ได้รับ 30 , 000 รอบต่อนาที ซึ่งอาจอธิบายได้ว่า ความเร็วในการเปลี่ยนแปลงในรูปที่ 7ก็สังเกตเห็นเทอร์โบอื่น ๆ .

ผลของแรงดันน้ำมันเครื่องกลพลังงานค่อนข้างไม่คาดคิด เช่น ให้ความเร็วในการหมุนที่สูญเสียพลังกลขึ้นอยู่กับหลักในน้ำมันความหนืด ซึ่งเชื่อมโยงกับอุณหภูมิเท่านั้น และไม่กดดัน อย่างไรก็ตาม คำอธิบายสำหรับปรากฏการณ์นี้คือใส่ไปข้างหน้าในการศึกษาล่าสุด [ ตัวเลข 9 ] : ในขณะที่แรงดันน้ำมันไม่มีผลต่อความหนืดมันมีผลกระทบต่อน้ำมันไหล เมื่อความดันเพิ่มขึ้น การไหลของน้ำมันเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการระบายความร้อนที่ดีขึ้นของวารสารแบริ่ง น้ำมันอุณหภูมิภายในช่องว่างภายในวารสารแบริ่งจึงลดลง , เพิ่มความหนืดและการสูญเสียพลังงานจักรกลยังเพิ่มขึ้น Entailing เพิ่มขึ้นในเครื่องกลไฟฟ้า